JP2640649B2 - 可変バルブタイミング機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、４サイクル内燃機関
のバルブ開閉機構に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の４サイクル内燃機関のバルブ開閉
機構の中でも、ＤＯＨＣ機構やＳＯＨＣ機構を有するも
のにおいては、可変バルブタイミング機構を備えたもの
があった。これは、吸気バルブ（１）または排気バルブ
（２）の開閉タイミングを、エンジンの低速回転時と高
速回転時とで切りかえることにより、低速回転時での高
トルクと、高速回転時での高出力とを、両立させようと
する機構である。この中でも本発明と関係が深いのは、
同一のカムシャフト（４）上に、低速用と高速用の２種
類のカム駒を並べ、これをロッカーアームを利用した切
りかえ機構によって切りかえようとするものである。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
種の機構には、若干の問題が存在した。それは、ロッカ
ーアームの切りかえに油圧を利用するものがほとんどだ
からである。これは、まず第１に機構の複雑化をもたら
す。それは、油圧経路の確保や、油圧用の開閉バルブの
存在が必要だからである。また、機構の反応速度も、油
圧を利用する分、若干の遅れが存在すると考えられる。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明においては、従来
のこの種の可変バルブタイミング機構が持つ以上のよう
な欠点を解決するために、ロッカーアームの切りかえ機
構を、油圧を介さない純粋の機械式のものにした。図
１、図２は、本発明の吸気側もしくは排気側どちらか一
方の、２バルブ分のパーツリスト。図３は、エンジンが
低速回転である場合の本発明の側面図。図４は、エンジ
ンが高速回転である場合の本発明の側面図。また図５
は、エンジンが低速回転である場合の本発明の正面図。
さらに図６は、エンジンが高速回転である場合の本発明
の正面図である。これらの図からもわかるように、本発
明においては、２つの低速用ロッカーアーム（５）の間
に、１つの高速用ロッカーアーム（６）が存在する。こ
の高速用ロッカーアーム（６）は、接続ピン（８）とい
う部品によって、その一端を低速用ロッカーアーム
（５）の先端部に接続される。また、もう一端を高速用
ロッカーアーム（６）の下部に位置する部品である変速
用受動体（９）によって支えられる。また、この高速用
ロッカーアーム（６）は、その変速用受動体（９）側の
一端の上部を、ロッカーシャフト（１０）に取り付けら
れた部品である押え用スプリング（１１）によって押え
られる。また、図３、図４、図５、図６からわかるよう
に、変速用受動体（９）は、変速用受動体用リターンス
プリング（１３）と共に、変速用受動体用支持体（１
２）に取り付けられる。また、そのさらに下部には、変
速用受動体（９）を上下動させる要の部品である、変速
用スライドプレート（１４）が存在する。この部品は、
その一端にある電磁アクチュエータ（１５）によって駆
動され、スライドし、その直上にある変速用受動体
（９）の位置を上下動させる。 【０００５】 【発明の実施の形態】前述したように、図３、図５は、
エンジンが低速回転である時の、本発明の様子である。
エンジンが低速回転である時には、電磁アクチュエータ
（１５）には、電流は流れない。この結果、変速用受動
体（９）の下端部は、変速用スライドプレート（１４）
に刻まれたくぼみの部分に位置する。この結果、変速用
受動体（９）は全体に下側寄りに位置することになり、
これを受けた高速用ロッカーアーム（６）のロッカーシ
ャフト（１０）側の一端もまた、全体に下側よりに位置
することになる。この結果として、高速用ロッカーアー
ム（６）と、その直上にある高速カムプロフィールを持
つカム駒（７）との間には、クリアランスが発生する。
そして、この結果、吸気バルブ（１）または排気バルブ
（２）は、低速カムプロフィールを持つカム駒（３）に
よって駆動される低速用ロッカーアーム（５）によって
押されることになる。最終的に、吸気バルブ（１）また
は排気バルブ（２）は、低速バルブタイミングで開閉す
ることになる。一方、図４、図６は、エンジンが高速回
転である時の、本発明の様子である。エンジンが高速回
転である時には、電磁アクチュエータ（１５）に電流が
流れ、変速用スライドプレート（１４）は、変速用スラ
イドプレート用リターンスプリング（１６）を押しなが
らスライドする。この結果、変速用受動体（９）の下端
部は、変速用スライドプレート（１４）上面の、平らで
高い部分に位置する。この結果、変速用受動体（９）は
全体に上側よりに位置することになり、これを受けた高
速用ロッカーアーム（６）のロッカーシャフト（１０）
側の一端もまた、全体に上側よりに位置することにな
る。この結果として、高速用ロッカーアーム（６）と、
その直上にある高速カムプロフィールを持つカム駒
（７）との間には、クリアランスが無くなる。そして、
この結果、吸気バルブ（１）または排気バルブ（２）
は、直接的には低速用ロッカーアーム（５）に押される
ものの、間接的には、高速用ロッカーアーム（６）の支
配下に置かれることになる。最終的に、吸気バルブ
（１）または排気バルブ（２）は、高速バルブタイミン
グで開閉することになる。 【０００６】 【実施例】図７は、本発明の典型的な実施例を示す、エ
ンジンのシリンダーおよびシリンダーヘッド部の側面カ
ット図である。この図からもわかるように、本実施例に
おいては、ロッカーアームの回転軸が、カムシャフト
（４）の外側に来る、外支点方式のロッカーアームを採
用している。しかし、本発明の実施の仕方は、何もこれ
だけに限られたものではない。ロッカーアームの回転軸
が、カムシャフト（４）の内側に来る、内支点方式のロ
ッカーアームを採用することも可能である。 【０００７】 【発明の効果】以上のように、本発明においては、可変
バルブタイミン機構における、低速用と高速用の２種類
のロッカーアームの切りかえを、油圧を利用しないで、
純粋に機械的な機構で行なうことに成功した。この結果
として、油圧を利用した従来の可変バルブタイミング機
構に比べて、低速用と高速用の２種類のロッカーアーム
の切りかえを、より高速でより確実に行なうことが可能
になった。また、機構的にも、より複雑な油圧経路や開
閉バルブを必要としない分、高い機構信頼性を得ること
が可能になった。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のパーツリスト。これだけの部品で、１
気筒の吸気側または排気側どちらか一方の２バルブ分の
開閉を担当する。 【図２】本発明のパーツリスト。図１とは見る角度が異
なっている。これだけの部品で、１気筒の吸気側または
排気側どちらか一方の２バルブ分の開閉を担当する。 【図３】本発明の側面図。エンジンが低速回転である場
合。 【図４】本発明の側面図。エンジンが高速回転である場
合。 【図５】本発明の正面図。エンジンが低速回転である場
合。 【図６】本発明の正面図。エンジンが高速回転である場
合。 【図７】本発明の典型的な実施例を示す、エンジンのシ
リンダー及びシリンダーヘッド部分の側面カット図。 【符号の説明】 １、吸気バルブ ２、排気バルブ ３、低速カムプロフィールを持つカム駒 ４、カムシャフト ５、低速用ロッカーアーム ６、高速用ロッカーアーム ７、高速カムプロフィールを持つカム駒 ８、接続ピン ９、変速用受動体 １０、ロッカーシャフト １１、押え用スプリング １２、変速用受動体用支持体 １３、変速用受動体用リターンスプリング １４、変速用スライドプレート １５、電磁アクチュエータ １６、変速用スライドプレート用リターンスプリング

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 ４サイクル内燃機関の中でも、ＤＯＨＣ機構を有し、１
   気筒あたり２つの吸気バルブ（１）と２つの排気バルブ
   （２）とを有するタイプにおいて、 （イ）低速カムプロフィールを持つカム駒（３）によっ
   て駆動され、かつ直接吸気バルブ（１）または排気バル
   ブ（２）を押す、低速用ロッカーアーム（５）が、１つ
   の吸気バルブ（１）または排気バルブ（２）に対して、
   １つずつ存在する。 （ロ）２つの低速用ロッカーアーム（５）の間には、１
   つの高速用ロッカーアーム（６）が存在し、高速カムプ
   ロフィールを持つカム駒（７）によって駆動される。こ
   の高速用ロッカーアーム（６）は、その一端を接続ピン
   （８）によって、低速用ロッカーアーム（５）の先端部
   と接続される。またそのもう一端を、高速用ロッカーア
   ーム（６）の下部に設置された変速用受動体（９）によ
   って支えられる。さらにこの高速用ロッカーアーム
   （６）は、その変速用受動体（９）側の一端の上部を、
   ロッカーシャフト（１０）に取り付けられた部品である
   押え用スプリング（１１）によって押えられる。 （ハ）低速カムプロフィールを持つカム駒（３）と高速
   カムプロフィールを持つカム駒（７）とは、同一のカム
   シャフト（４）上に存在する。また、その配置は、押す
   べきロッカーアームの位置に対応する。 （ニ）高速用ロッカーアーム（６）の下部には、変速用
   受動体（９）が存在する。この変速用受動体（９）は自
   らが上下動することにより、高速用ロッカーアーム
   （６）とその直上に存在する高速カムプロフィールを持
   つカム駒（７）とのクリアランスを調節する。この変速
   用受動体（９）は、変速用受動体用支持体（１２）に、
   変速用受動体用リターンスプリング（１３）と共に取り
   付けられる。 （ホ）変速用受動体（９）の下部には、変速用受動体
   （９）を上下動させる要の部品である変速用スライドプ
   レート（１４）が存在する。このこの変速用スライドプ
   レート（１４）の一端には、この部品をスライドさせる
   原動力となる電磁アクチュエータ（１５）が存在し、ま
   たそのもう一端には、変速用スライドプレート用リター
   ンスプリング（１６）が存在する。以上の構成よりな
   る、４サイクル内燃機関のバルブ開閉機構。